JP7132722B2

JP7132722B2 - エンコーダの回り止め構造

Info

Publication number: JP7132722B2
Application number: JP2018027815A
Authority: JP
Inventors: 慶春沈; 敏正西野
Original assignee: Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Current assignee: Toshiba Industrial Products and Systems Corp
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2022-09-07
Anticipated expiration: 2038-02-20
Also published as: JP2019146346A

Description

本発明の実施形態は、回転電機に取り付けられるエンコーダを回り止めするための構造に関する。

エンコーダは、回転電機の回転数を検出するため回転軸の軸端に取り付けられる。その際に、エンコーダの固定側が回転しないように回り止めする必要がある。エンコーダを例えば回転電機のファンカバーに取り付けるとすると、従来は、例えば図９に示すように、エンコーダの固定側にある金具を、ファンカバーにねじ止めする等して固定している。

特開平４－８７５４１号公報

しかしながら、このような従来の構造では、ファンカバーからの振動や回転軸のエンドプレーによる動きが、そのまま直接エンコーダに伝達される。そのため、エンコーダの寿命に影響を及ぼすおそれがあった。
そこで、外部からの振動等をエンコーダに伝達し難くするエンコーダの回り止め構造を提供する。

本実施形態のエンコーダの回り止め構造は、回転電機の回転軸に取り付けられる固定部を、回り止めするための構造であって、
前記固定部に取り付けられる突起部材と、前記回転電機側に取り付けられ、前記突起部材の長手方向において少なくとも周方向の二方を挟む形状を成す係止部材とからなり、
前記係止部材の周方向幅寸法は、前記突起部材の周方向幅寸法よりも長く、
前記係止部材に前記突起部材を軸方向に遊びがある状態で係止させることで、前記固定部を回り止めする。
そして、前記回転電機が回転子部分にファンを備えている際に、
前記係止部材は、前記回転電機のファンカバーの外側に取り付けられ、取り付けられた状態で径方向から見た形状がＵ字状であり、
前記エンコーダは、前記ファンカバーに設けられた挿通孔を介して当該ファンカバーの外側に突出している。

第１実施形態であり、ファンカバーに取り付けられたエンコーダを示す斜視図ファンカバーに取り付けられたエンコーダを示す正面図ファンカバーに取り付けられたエンコーダを、一部を透過して示す側面図回り止め金具の平面図回り止め金具の左側面図回転電機の全体構成を、一部を破断させた状態で示す図第２実施形態であり、回り止め金具のファンカバーに取り付けられたエンコーダを示す正面図回り止め金具の左側面図従来例であり、ファンカバーに取り付けられたエンコーダを示す斜視図

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図６を参照して説明する。図６は回転電機の全体構成を、一部を破断させた状態で示している。フレーム１の内周部には、固定子２が設けられている。固定子２は、固定子鉄心２ａと、該鉄心２ａに装設した固定子巻線２ｂとを備えている。固定子２の内部には回転子３を配設しており、この回転子３は、回転子鉄心３ａと、該鉄心３ａに巻装かご形の回転子巻線３ｂとを備えている。回転子３の中心部には、回転軸４が軸方向，図中では、上下方向に挿通されている。

フレーム１の軸方向両端部において、それぞれブラケット５，６が複数本のボルト７，８及びナット９，１０により結合されている。これらのブラケット５，６に、回転軸４の両端部４ａ，４ｂがそれぞれ軸受１１，１２を介して支承されている。両ブラケット５，６は、フレーム１とで固定子２及び回転子３を内包する筐体１３を構成している。回転軸４の両端部４ａ，４ｂは、両ブラケット５，６から外方に突出している。一端部４ａは出力軸であり、図示しない回転負荷が連結される。他端部４ｂには、ファン１４が取付けられている。すなわち、この回転電機は全閉外扇形である。

ファン１４は、中央部に取付部１４ａを有し、この取付部１４ａを上記回転軸４の他端部４ｂに嵌合させている。そして取付部１４ａを径方向，図中の左右方向よりねじ１５を液状のシール剤を介し螺挿して回転軸４に係合させることで、他端部４ｂにファン１４が取付けられている。取付部１４ａから径方向の外方には、傘形円形の基盤部１４ｂが存しており、該基盤部１４ｂの外面側に複数の翼部１４ｃが突設されている。

加えて、フレーム１には、ファン１４側の端部に、ファン１４の全部を覆うファンカバー１６が結合されている。ファンカバー１６は、図１に示すように、ファン１４に軸方向で面する部位に、例えば正方形状で多数の通気孔１７を有している。更に、フレーム１は、フィン１ａを放熱用に多数有しており、このフィン１ａはいずれもフレーム１の径方向に突出して軸方向に延びている。

図３に示すように、回転軸４の端部４ｂは、ファンカバー１６の中心に設けられた挿通孔２１を介して外部に突出しており、ファンカバー１６の外部にてエンコーダ２２が取り付けられている。ファンカバー１６には、回り止め金具２３が例えば溶接により固定されている。回り止め金具２３は、背面部２３Ｂ，右側壁部２３Ｒ及び左側壁部２３Ｌを有しており、図１の上方から見た形状，つまり図４に示す平面図における形状が略Ｕ字状である。また、図５に示す側壁部２４Ｌ及びこれに重なる側壁部２３Ｒは、矩形の右上角部分を斜めに切除した形状である。回り止め金具２３は、係止部材に相当する。

一方、エンコーダ２２は、円筒形のトップカバー２５を有しており、トップカバー２５がファンカバー１６に対向する面側には、ドーナツ盤状のボトムカバー２６が配置されている。そして、ボトムカバー２６の一部を成すように回り止め用突起２７が設けられている。回り止め用突起２７は、若干伸ばされた半円状をしている。カバー２５及び２６は固定部に相当する。回り止め用突起２７は、突起部材に相当する。

次に、本実施形態の作用について説明する。エンコーダ２２をファンカバー１６の外部に取り付ける際には、ファンカバー１６に固定された回り止め金具２３の両側壁部２３Ｌ，２３Ｒの間に、回り止め用突起２７が位置するように配置する。つまり、回り止め用突起２７の正面を除く３方を、回り止め金具２３で囲むようにする。

この際に、図２に示す寸法例のように、例えば、回り止め金具２３の両側壁部２３Ｌ，２３Ｒの間隔を１５．５ｍｍとすると、回り止め用突起２７の周方向幅寸法を１５ｍｍとする。これにより、左右方向の隙間を均等に取れば、両者間には０．２５ｍｍずつの余裕，遊びがある。また、回り止め用突起２７は固定されていないので、図３に示すように、回転軸４の軸方向，図中左右方向についても余裕，遊びがある。つまり、回り止め用突起２７は、回り止め金具２３により固定されず、寸法的に余裕を持った状態で係止されているだけである。

以上のように本実施形態によれば、回転電機の回転軸４に取り付けられるエンコーダ２２の固定部を回り止めするため、回り止め金具２３の周方向幅寸法を、回り止め用突起２７の周方向幅寸法よりも長くし、ファンカバー１６に回り止め金具２３を固定し、エンコーダ２２側の回り止め用突起２７の３方を回り止め金具２３で囲むようにして係止させるようにした。これにより、回転電機が駆動されて回転軸４やフレーム１が振動しても、その振動がエンコーダ２２に直接伝達されることを防止できる。したがって、エンコーダ２２の寿命がより長くなる。

特に、回転電機がファン１４を備えている際には、ファン１４により行われる送風が通気孔１７を介してフレーム１の外部に抜けるので、エンコーダ２２にはその送風による振動も加えられる。したがって、エンコーダ２２をファンカバー１６に配置する構成に対して好適である。

（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態は、回り止め金具の別の形状を示す。図７及び図８に示すように、第２実施形態の回り止め金具３１は、回り止め金具２３の背面部２３Ｂに相当する部分の下半分を削除した形状の背面部３１Ｂを備えている。尚、図７では、背面部３１Ｂにハッチングを付して示している。このような形状の回り止め金具３１を用いた場合も、回り止め金具２３の周方向の２方を、第１実施形態と同様に両側壁部２３Ｌ，２３Ｒにより挟むことができるので、同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
各部材の形状や寸法は、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して良い。例えば、側壁部２３Ｌ，２３Ｒの形状は矩形でも良い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１はフレーム、３は回転子、１４はファン、１６はファンカバー、２２はエンコーダ、２３は回り止め金具、２５はトップカバー、２６はボトムカバー、２７は回り止め用突起を示す。

Claims

回転電機の回転軸に取り付けられるエンコーダの固定部を、回り止めするための構造であって、
前記固定部に取り付けられる突起部材と、前記回転電機側に取り付けられ、前記突起部材の長手方向において少なくとも周方向の二方を挟む形状を成す係止部材とからなり、
前記係止部材の周方向幅寸法は、前記突起部材の周方向幅寸法よりも長く、
前記係止部材に前記突起部材を軸方向に遊びがある状態で係止させることで、前記固定部を回り止めし、
前記回転電機が回転子部分にファンを備えている際に、
前記係止部材は、前記回転電機のファンカバーの外側に取り付けられ、取り付けられた状態で径方向から見た形状がＵ字状であり、
前記エンコーダは、前記ファンカバーに設けられた挿通孔を介して当該ファンカバーの外側に突出しているエンコーダの回り止め構造。